孔隙水压力消散试验(一)

土工试验规程（Sl237-1999）22自由膨胀率试验是以人工制备的松散的干燥的试样在纯水中膨胀稳定后的体积增量与原体积之比测定粘性土试样在无结构情况下的自由膨胀率23膨胀率试验是指试样在有侧限条件下膨胀的增量与初始高度之比值无荷载膨胀率试验无荷载膨胀率试验测定原状试样和击实试样的膨胀率24收缩试验测定细粒土的收缩特性指标：线缩率、体缩率及收缩系数收缩仪原状土和击实粘质土25膨胀力试验指土体吸水膨胀时所产生的内应力平衡法适用于测定原状试样和击实试样在体积保持不变时由于吸水膨胀而产生的最大内应力26静止侧压力系数试验是土体在无侧向变形条件下侧向有效应力与轴向有效应力之比侧压力仪进行排水试验测定侧向有效应力与轴向有效应力计算土的静止侧压力系数饱和的粘质土和砂质土27弹性模量试验是土体在外力作用下应力与弹性应变之比圆柱形试样在侧向应力（32σσ=）加荷-卸荷的方法确定土的弹性变形计算土的弹性模量饱和的粘质土和砂质土28土的变形参数试验土的体积变形模量定义为土体在三向等压力作用下，应力与体积应变之比，土的剪切模量定义为剪应力与剪应变之比三向等压力作用下排水固结测定应力与体积应变的关系曲线饱和的粘质土和砂质土29单轴抗拉强度试验是试样只在轴向拉力作用下达到断裂破坏时的极限正应力对圆柱形或长方体试样逐级施加轴向拉力，使粘质土面波法用于地质条件简单波速快的土层下伏波速慢的土层的场地49原位冻胀量试验现场测定天然条件下土体在冻结过程中沿深度的冻胀量设分层冻胀仪粘质土和砂质土的地基50原位冻土融化压缩试验是在原状冻土层上进行融化压缩试验计算融沉系数及融化压缩系数除漂石以外的其他各类土形成的地层51粗颗粒土的试样制备粒径大于5mm土的质量大于总质量50%的粗粒土将具有代表性的粗颗粒土经过必要的制备程序为各项试验提供试验用料粘质粗颗粒土和无粘性粗颗粒土52粗颗粒土相对密度试验指无粘性土处于最松状态的孔隙比与天然状态或给定孔隙比之差和最松状态孔隙比与最紧孔隙比之差的比值最大干密度试验装置最大粒径为60mm能自由排水的粗颗粒土53粗颗粒土击实试验目的是用标准击实法测定粗颗粒土的含水率与密度的关系,从而确定其最优含水率与相应的最大干密度大型击实仪最大粒径为60mm而且不能自由排水的粗颗粒土54粗颗粒土的渗透及渗透变形试验测定粗颗粒土在渗流水通过时试样的渗透系数和细颗粒随渗流逐渐流失的临界坡降-管涌及土体整体浮动时的破坏坡降流土杠杆式固结仪扰动的粗颗粒土试样和原状粗颗粒土试样55反滤料试验目的是用以确定在渗透水流作用下被保护土的反滤层土样的合理级配/无粘性土样56粗颗粒土固结试验测定粗颗粒土变形和压力或孔隙比与压力的关系变形与时间的关系以便计算土的压缩系数压缩固结仪最大粒径为60mm的粗颗粒土（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。

粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律研究粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律研究1. 引言粉质粘土地基超孔隙水压力是地基工程中的一个重要问题，其变化规律对于保证地基的稳定性和可靠性具有重要意义。

本文将针对粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律展开研究，旨在深入探讨其变化规律，为地基工程的设计和施工提供一定的理论支持。

2. 超孔隙水压力的定义与形成机制超孔隙水压力是指粉质粘土地基中孔隙水的压力超过了大气压力。

其形成机制主要与孔隙结构、水分含量和外界载荷等因素密切相关。

粉质粘土地基由于孔隙结构疏松，水分含量较高，外界载荷作用下，孔隙水会呈现出超孔隙水压力现象。

3. 粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的影响因素粉质粘土地基超孔隙水压力的消散规律受到多种因素的影响，主要包括时间因素、土体性质、水分渗透性、载荷条件等。

其中，土体性质对超孔隙水压力消散规律的影响较大，不同的土体类型在超孔隙水压力消散上表现出较大的差异。

4. 粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的研究方法为了研究粉质粘土地基超孔隙水压力的消散规律，研究者采用了多种方法进行试验研究，例如模型试验、现场试验、数值模拟等。

通过这些研究方法，可以较为准确地获得超孔隙水压力的变化规律，并为地基工程的设计和施工提供科学依据。

5. 粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的实例分析以某地基工程为例，通过实例分析的方式探讨粉质粘土地基超孔隙水压力的消散规律。

通过对实际施工情况的观察和监测，结合数值模拟分析，得出了超孔隙水压力消散规律的具体数值结果。

6. 粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的总结与回顾本文通过对粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的研究，总结了其变化规律的主要影响因素和研究方法。

通过实例分析，将理论与实践相结合，为地基工程的设计和施工提供了一定的参考依据。

本文也分享了对粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的个人观点和理解。

结论粉质粘土地基超孔隙水压力消散规律的研究对于地基工程的设计和施工具有重要意义。

淤地坝土料孔压消散试验研究寇小华;李玉伟;朱首军;陈秋娣【摘要】基于单向固结理论,对陕西白水的低液限黏土土样进行了各向等压孔隙水压力消散试验,试验结果表明,土中孔隙水的消散参数与土的物理性质、围压和时间具有较强的关联性,试验结果可靠性强,所得到的孔压消散系数等重要参数对于工程设计和施工具有参考价值.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2017(038)007【总页数】4页(P36-39)【关键词】淤地坝;单向固结;孔隙水压力;围压【作者】寇小华;李玉伟;朱首军;陈秋娣【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州510610;中水珠江规划勘测设计有限公司,广东广州510610;西北农林科技大学,陕西杨凌 712100;中水珠江规划勘测设计有限公司,广东广州510610【正文语种】中文【中图分类】TV443淤地坝是一种行之有效的水土保持工程措施，加快淤地坝建设对于促进治黄减沙、巩固退耕还林具有良好的推动作用。

因此，深入研究淤地坝筑坝新技术，是实施淤地坝亮点工程的迫切需要。

大多数淤地坝的坝型属均质土坝，主要有碾压法施工和水坠法施工两种方法。

与碾压施工筑坝相比，水坠筑坝具有工效高、投资省、施工简便的优点，从而使其得以应用和推广，但它也存在强度低、后期变形量大、边坡稳定性差等缺点。

在黄土高原广泛应用的水坠坝施工方法，适用于轻壤土、轻粉质壤土、中粉质壤土，积累了大量资料和经验。

但是，在用低液限黏土作为筑坝材料，制成高浓度泥浆来筑坝方面的研究和工程研究国内几乎为空白，资料和经验很有限，因此使淤地坝的推广地域受到一定的限制。

为验证黏性土作为淤地坝筑坝材料在陕西关中地区适应性，在水坠法筑坝施工经验的基础上，提出“高浓度泥浆筑坝技术”的施工新技术，即，配比高浓度泥浆，利用泥浆泵(或其他设备)充填至坝壳的筑坝新方法。

为此需要对土样进行物理力学特性的试验，包括土的含水率试验、比重试验、击实试验、孔隙水压力消散试验、渗透试验、直剪试验等试验。

弹塑性力学理论在地基基础领域现阶段的应用姓名：刘德龙学号：2014032032专业：地质工程方向：基础工程与地基处理2014 年 11 月 25 日弹塑性力学理论在地基基础领域现阶段的应用摘要：通过阅读文献，本文对现阶段弹塑性力学理论在地基处理与基础工程领域的应用作了简单综述。

关键词：弹塑性力学；地基处理；基础弹塑性力学在土木工程、地质工程、勘察工程等专业具有广泛的应用，是一门实用性很强的基础学科。

通过阅读文献，了解到弹塑性力学在本人所研究的地基处理及基础工程方向也被普遍应用，解决了工程中遇到的不少难题。

以下将具体陈述弹塑性理论在地基基础方面现阶段的一些应用。

1990年，国家地震局工程力学研究所的赵振东和北京大学地质系的蔡永恩，引入了用于研究结构与地基非线性动力相互作用时，对其接触而进行模型化的由层状弹塑性材料构成的有限薄层连接元法。

该方法通过薄层单元材料在强荷载作用下的加工硬化或软化过程，较为有效地模拟了基础与地基间的接触、滑移或提离等复杂的相互作用效应。

给出了利用薄层连接元与有限元相结合的方法，研究在地震荷载及空气冲击波荷载作用下高层建筑结构与地基间的非线性动力相互作用的数值分沂结果。

经过弹塑性理论的分析，具体得出了如下的结论：在强荷载作用下的结构与地墓相互作用分析巾，考虑结构与地篆的接触面上发生的非线性相互作用效应是非常必要的，解决此问题的关键是对接触面的合理有效的模型化。

文中采用的由层状弹塑性材料构成的薄层连接单元较好地模拟了基础与地基的接触面。

结构与地基间的滑移和提离现象的发生，是与接触面材料的应力状态紧密相关的。

当接触面材料由弹性向应变软化的塑性状态的转变过程中，往往出现短暂的加工硬化的塑性状态。

处于应变转化状态时，在结构与地基的接触面处有可能出现滑移或提离等非线性动力效应。

本文方法与有限元相结合，可以研究在强地震或强冲击波荷载作用下的结构与地基间的接触、滑移或提离等效应。

1999年，同济大学的袁聚云、赵锡宏和董建国通过对高层空间剪力墙结构采用双重扩大子结构有限元分析方法，并采用各向异性弹塑性地基模型，对高层空间剪力墙结构与地基基础共同作用进行综合分析。

《土质学与土力学》习题库注：红色标注的内容是不考试的内容，黑色的内容为考试内容。

第一章习题一．填空题1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。

为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。

2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。

3．土中结构一般分为、和三种形式。

4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。

5．土中主要矿物有、和。

它们都是由和组成的层状晶体矿物。

二．选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。

这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。

2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。

(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。

3．砂类土的重要特征是( )。

(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。

4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。

(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。

5．软土的特征之一是( )。

(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。

6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。

7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。

(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石8．对土粒产生浮力的是( )。

（A）毛细水； (B)重力水； (C)强结合水， (D)弱结合水。

(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。

(10)软土的特征之一是( )。

(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高三．问答题2．什么是颗粒级配曲线，它有什么用途？3．粘土矿物有哪几种？对土的矿物性质有何影响？并说明其机理？6．试比较土中各种水的特征。

2015地基处理复习题填空1.均质人工地基处理方法包括强夯法、换填垫层法和排水固结法。

2.当采用相对变形值确定复合地基承载力特征值时，对灰土挤密桩复合地基，取沉降比等于0。

008所对应的压力，对石灰桩复合地基，可取0.012_所对应的压力.3.CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩，CFG桩复合地基的核心技术是褥垫层技术_。

4.地基处理要解决以下问题：提高承载力、减小沉降、提高土层抗渗透变形破坏能力和防止地基液化、震陷、侧向位移。

5.竖向增强体复合地基分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。

6.当采用相对变形值来确定复合地基承载力特征值时,对土挤密桩复合地基，取沉降比等于0。

012_所对应的压力，对水泥土搅拌桩复合地基，可取0.006_所对应的压力。

7.工程中常用的水泥土桩有高压旋喷水泥土桩、水泥土搅拌桩和夯实水泥土_桩。

8.天然地基是否需要进行处理取决于地基土的性质和建（构）筑物对地基的要求两个方面。

9.由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌合形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法，称为CFG桩。

10.高压喷射注浆法的基本工艺类型有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法等方法。

11.地基处理：在天然地基较弱的情况下，不能够满足地基强度和变形等要求，则预先要经过人工处理以后再建造基础的地基加固方法。

单选题1.在换填法中，当仅要求消除基底下处理土层的湿陷性时宜采用(A）A。

素土垫层B。

灰土垫层C.砂石垫层D.碎石垫层2.对于满足下卧层承载力要求、垫层底宽要求、压实标准的普通建筑物换填垫层处理地基,其变形计算采用（A）方法。

A.可只计算下卧层的变形B.垫层的沉降加上下卧层沉降，下卧层的附加应力按布辛尼斯科的弹性力学解计算C.垫层的沉降加上下卧层沉降，下卧层的附加应力按扩散角计算D.垫层的沉降加上下卧层沉降，复合模量按载荷试验决定3.采用堆载预压处理软基时,为加速地基土压缩过程，有时采用超载预压，指（B）A在预压荷载旁边施加荷载B。

（一）现场观测数据分析报告(孔隙水压力)一、F标（四川路桥）观测数据的分析结论：1、现该标段各点位处孔隙水压计已全部埋设完毕。

但从K47+250到K47+300的监测路段因两端涵洞的修建，路基的填方施工从四月初到八月底基本上处于停止状态。

2、由于各点位处软基以上的填土高度较小，使得该处的软基处治效果不是很明显。

从该标段各点位的“孔隙水压随时间消散过程线”我们可以看出，其孔隙水压力的消散幅度不是很大，且偶有突变点（孔隙水压力突然大幅增大的点。

这与天气情况有关。

）的出现。

但我们也不难看出，各点位处的孔隙水压力从整体上来看是随着时间的推移呈现下降趋势，这是符合加载固结规律的，只是说其消散速度较慢。

3、从该标段各点位的“孔隙水压随外加荷载变化过程图”可以看出，在一定范围内孔隙水压的消散速率与土压的增大速率成正比。

二、G标（中铁十三局）观测数据的分析结论：1、在该标段处于反压护道上的B3与D3两个点位（现在该标只设了两个监测点位），孔隙水压计的埋设已全部结束，反压护道也已填至设计标高。

2、从“孔隙水压力观测数据汇总表“我们可以看出，该标段各点位处所埋设的孔隙水压计的读数都在减小，但固结排水并没有结束，软土地基是的孔隙水压仍在消散过程中。

3、从该标段各点位的“孔隙水压随外加荷载变化过程图”可以看出，在软基固结排水结束以前（孔隙水压为0），孔隙水压的消散速率并不是一直与土压的增大速率成正比，而是当土压增大到一定程度（填方到达一定高度），孔隙水压不再随土压变化，在“孔隙水压随外加荷载变化过程图”中反映为一条斜率为0的线。

实测孔隙水压力固结度计算方法探讨侯健飞(天津港建设公司，天津 300256)摘要：在采用排水预压法加固地基时，孔隙水压力固结度U σ为孔隙水压力消散值与总超静水压力的比值。

本文根据大量的孔隙水压力观测结果，提出了一套由实测孔隙水压力u ～t 曲线，直接确定总超静水压力，进而计算孔隙水应力固结度的方法，回避了理论计算时被测点的应力增加总值、加固过程固结系数变化以及固结理论的基本假设和实际地基差异等因素造成的理论固结度与实际情况的差异。

该方法经实际应用，效果较好，可在孔隙水压力固结度计算中参考。

关键词：排水预压法；孔隙水压力；孔隙水压力固结度计算1问题的提出在采用排水预压法加固地基时，孔隙水压力固结度采用如下表达式〔1〕：％1000⨯∆=u uU σ （1） 式中：U σ：孔隙水压力固结度；u 0：孔隙水压力值，即地基承受的总超静水压力； Δu ：孔隙水消散值，Δu ＝u 0-u t ；u t ：预压加固过程中t 时刻的孔隙水压力值；由表达式（1），只有当u 0和u t 都准确时才能得到可靠的孔隙水压力固结度U σ。

对于u 0，为在上覆荷载作用下，由所计算位置的正应力σx 、σy 、σz 和一组剪应力τ作用而产生，在被加固地基处于欠固结状态时，u 0值还应包括由于地基欠固结引起的那部分超静水压力。

理论计算中，上覆荷载产生的地基附加应力，目前一般假定地基土是连续、均匀、各向同性的完全弹性体，然后根据弹性理论的基本公式进行计算；而欠固结部分引起的超静水压力要确定地基在自重作用下的固结程度。

对于u t 的计算，仅有一维固结和三维轴对称问题情况下存在解析解，且建立解析解的基本假设如下：（1） 土是均质、各项同性且饱和；（2） 土的压缩完全由孔隙体积的减少引起，土粒和孔隙水是不可压缩的； （3） 孔隙水的向外排除符合达西定律；（4） 土的固结系数在整个渗流过程保持不变。

但是，由于地基在沉积历史上沉积环境的差异，地基土是成层分布的，并且各土层的地质情况差异很大，地基土的理想均质实际是不存在的；对于被加固地基，其为弹塑体，而非弹性体，属于大变形非线性问题；大量的原状土取土试验成果证明，地基土的饱和度大多无法保证为100％；孔隙水的渗流也难以达到完全符合达西定律，地基土的固结系数实际是随着加固过程是变化的〔2〕。

静压管桩施工过程中孔隙水压力监测案例与分析摘要：静压管桩沉桩过程中产生的瞬时超孔隙水压力可能对地下管线、桩基及建筑物产生影响。

依托某项目沉桩过程中超孔隙水压力的监测结果，介绍了超孔隙水压力产生机理及监测手段，并对监测结果进行了讨论，分析了沉桩过程中影响超孔隙水压力的主要因素及超孔隙水压力变化趋势，以供同行借鉴。

关键词：静压管桩、孔隙水压力、超孔隙水压力、监测方案1引言进入新世纪以来，我国的城市建设速度逐步超过了大部分发达国家，且城镇化的进程也越来越快；城市的发展不可避免的会带来大量的人口集中及土地资源的减少，东部城市逐步形成了以北上广深为龙头的城市圈，这些城市群大部分都部分在东部沿海地区，城市也出现了越来越多的高层公建及住宅。

高层建筑由于其荷载大，对地基处理的要求高，结合东部沿海地区的地质情况，预制管桩在高层基础方案中被广泛采用。

预制管桩沉桩方式可分为静压及锤击，在城区范围内一般采用静压的方式。

管桩可在工厂预制，产品质量及供货速度可以保证，且相比于其他桩型而言，预制管桩承载性能稳定，施工机械多，施工速度快。

但在饱和软土沉桩过程中经常容易出现由于管桩的挤土效应导致桩侧土产生较大的超孔隙水压力，致使周边土体发生液化、周边桩基上浮及对周边管线和建筑物产生不利影响；因此，在静压桩基施工过程中加强对土体超孔隙水压力的监测具有重要意义。

2孔隙水压力2.1孔隙水压力概念区分非饱和土体是由固体、气体及液体三相体系组成；饱和土体由固体和液体两相组成。

当饱和土体承受外力作用时，外力由两部分组成：颗粒间应力及孔隙水压力。

颗粒间应力主要通过颗粒间的接触面传递应力，由土体骨架承担；孔隙水压力则是通过孔隙水传递，但孔隙水压力仅可承受法向应力，而无法承受剪应力。

孔隙水压力是饱和土粒中普遍存在的一种力，根据其产生的机理又可以分为静孔隙水压力和超孔隙水压力；静孔隙水压力通常是由稳定土体中静水位自重引起的，不随时间的变化而变化，水位越高静孔隙水压力越高；超孔隙水压力是土体在受到外界荷载作用或地下水位急剧变化而产生的，由附加应力引起，在土体固结过程中逐步向有效应力转换，超孔隙水压力与时间有关。

孔隙水压力测试规程标准前言现批准《孔隙水压力测试规程》CECS55∶93为中国工程建设标准化协会标准，推荐给各有关单位使用。

在使用过程中，请将意见及有关资料寄交冶金部武汉勘察研究院中国工程建设标准化协会工程勘测委员会(武汉市冶金大道19号，邮政编码430080)，以便修订时参考。

中国工程建设标准化协会1993年12月26日1总则1.0.1 为了统一原位孔隙水压力测试的技术要求，提高测试的技术水平，保证测试质量，制定本规程。

1.0.2 本规程适用于饱与土层中孔隙水压力的原位测试。

1.0.3 原位孔隙水压力测试仪器的选择与埋设与测试方法的确定，应符合质量可靠、操作简便、经济有效的原则。

1.0.4 原位孔隙水压力测试除执行本规程外，尚应符合国家现行标准的有关规定。

2仪器设备2.0.1 孔隙水压力计类型的选择，应根据工程测试的目的、土层的渗透性质与测试期的长短等条件，选用封闭式(电测式、流体压力式)或者开口式(包含各类开口测量管、水位计)。

仪器的精度、灵敏度与量程务必满足测试要求。

2.0.2 电测式孔隙水压力计(包含振弦式、电阻式、差动变压式等)适用于各类渗透性质的土层。

当量测误差小于等于2kPa时，务必使用电测式孔隙水压力计；使用期大于1个月、测试深度大于10m或者在一个观测孔中多点同时量测时，宜选用电测式孔隙水压力计。

2.0.3 流体压力式(包含液压式、气压式等)与开口式孔隙水压力计适用于渗透系数K 大于1×10－5cm/sec的土层.当量测误差同意大于等于2kPa时，方可选用液压式孔隙水压力计；当量测误差同意大于等于10kPa时,方可选用气压式孔隙水压力计。

流体压力式孔隙水压力计使用期不宜超过1个月；液压式孔隙水压力计不宜在气温低于零摄氏度时使用。

2.0.4 孔隙水压力根据量测读数分别按下列公式计算。

气压式孔隙水压力计：u＝c+ap(2.0.4—5)式中u——孔隙水压力(kPa)；Kf——振弦式孔隙水压力计的灵敏度()；f0——孔隙水压力计在零压时的频率(Hz)；f——孔隙水压力计在量测时的频率(Hz)；Kε——电阻式孔隙水压力计的灵敏度(kPa/με)；εi——孔隙水压力计的测读值(με)；ε0——孔隙水压力计在受压前的初读数(με)；KA——差动变压式孔隙水压力计的率定系数(kPa/V)；A——孔隙水压力计的测定值(V)；A0——孔隙水压力计的初始值(V)；P——压力表读数(kPa)；γw——水的重度(kN/)；h——孔隙水压力计至压力表基准面的高度(m)；a——压力表标定系数；c——压力表标定常数(kPa)；2.0.5 为保证孔隙水压力计的精度，选择的量程不宜过大，上限值大于静水压力值与预估的超孔隙水压力值之与宜为100～200kPa。

实验一 土的密度及含水量实验(一) 实验目的测定土的密度与含水量。

(二) 土的密度测定 1. 实验内容和原理(1) 实验内容：用“环刀法”测土的天然密度。

(2) 实验原理：土的密度ρ是单位体积土的质量。

V m m /)(21-=ρ 式中m 1——环刀加土的质量（g ）; 2m ——环刀的质量（g ）;V ——土的体积（cm 3）。

2. 实验仪器及材料（环刀法）：内径6~8cm ，高2~3cm ，体积为100cm 3和60cm 3两种；天平：感量0.01g ，称量200g ，其他：切土刀，钢丝锯，凡士林。

3. 实验步骤（1）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平其两端，将环刀内壁涂一层凡士林，称出环刀的质量，刀口向下放在土壤上。

（2）用切土刀（或钢丝锯）将土样削成略大与环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，将两端余土削平，取剩余的代表性土样用于测定含水量。

（3）擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端，放一等重环刀)可直接测出湿土重。

准确至0.1g 。

（4）计算土的密度，精确至0.01g/cm 3。

（5）本实验需进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03 g/cm 3，取其算术平均值。

（6）操作注意事项：用环刀切取式样，为防止扰动，应切削一个较环刀内径略大的土柱，然后将环刀垂直下压，为避免环刀下压时挤压四周土样，应边压边削，直至土样伸出环刀，然后将两端修平用直刀一次刮平，严禁用直刀在环刀土面上来回抹平，如遇石子等其他杂物等要尽量避开，无法避开则视情况酌情补上。

4.成果整理，写出实验过程，整理实验数据，并填表11. 实验内容和原理（1）实验内容：用烘干法测土的含水量。

（2）实验原理：土的含水量ω为土中所含水的质量W m ，与土粒质量m s 的比值。

%100/⨯=s W m m ω本实验一烘干法完成，为室内实验的标准方法，烘干法是将一定数量土样称重后放入烘箱中在100~105℃恒温烘至恒重。

土工试验规程（Sl237-1999）参数21 无粘性土休止角试验无粘性土在松散状态堆积时其坡面与水平面所形成的最大倾角休止角测定仪测定无粘性土在风干状态下或水下状态的休止角22 自由膨胀率试验是以人工制备的松散的干燥的试样在纯水中膨胀稳定后的体积增量与原体积之比测定粘性土试样在无结构情况下的自由膨胀率23 膨胀率试验是指试样在有侧限条件下膨胀的增量与初始高度之比值无荷载膨胀率试验无荷载膨胀率试验测定原状试样和击实试样的膨胀率24 收缩试验测定细粒土的收缩特性指标：线缩率、体缩率及收缩系数收缩仪原状土和击实粘质土25 膨胀力试验指土体吸水膨胀时所产生的内应力平衡法适用于测定原状试样和击实试样在体积保持不变时由于吸水膨胀而产生的最大内应力26 静止侧压力系数试验是土体在无侧向变形条件下侧向有效应力与轴向有效应力之比侧压力仪进行排水试验测定侧向有效应力与轴向有效应力计算土的静止侧压力系数饱和的粘质土和砂质土27 弹性模量试验是土体在外力作用下应力与弹性应变之比圆柱形试样在侧向应力（32σσ=）加荷-卸荷的方法确定土的弹性变形计算土的弹性模量饱和的粘质土和砂质土28 土的变形参数试验土的体积变形模量定义为土体在三向等压力作用下，应力与体积应变之比，土的剪切模量定义为剪应三向等压力作用下排水固结测定应力与体积应变的关系饱和的粘质土和砂质土48 波速试验依据弹性波在岩土体内的传播理论测定剪切波和压缩波在地层中的传播时间，根据已知的相应传播距离，计算出地层中波的传播速度，间接推导出岩土体在小应变条件下的动力参数跨孔法常用于多层体系地层中单孔波速法常用于地层软硬变化大和层次较少或岩基上为覆盖层的地层中面波法用于地质条件简单波速快的土层下伏波速慢的土层的场地49 原位冻胀量试验现场测定天然条件下土体在冻结过程中沿深度的冻胀量设分层冻胀仪粘质土和砂质土的地基50 原位冻土融化压缩试验是在原状冻土层上进行融化压缩试验计算融沉系数及融化压缩系数除漂石以外的其他各类土形成的地层51 粗颗粒土的试样制备粒径大于5mm土的质量大于总质量50%的粗粒土将具有代表性的粗颗粒土经过必要的制备程序为各项试验提供试验用料粘质粗颗粒土和无粘性粗颗粒土52 粗颗粒土相对密度试验指无粘性土处于最松状态的孔隙比与天然状态或给定孔隙比之差和最松状态孔隙比与最紧孔隙比之差的比值最大干密度试验装置最大粒径为60mm能自由排水的粗颗粒土53 粗颗粒土击实试验目的是用标准击实法测定粗颗粒土的含水率与密度的关系,从而确定其最优含水率与相应的最大干密度大型击实仪最大粒径为60mm而且不能自由排水的粗颗粒土54 粗颗粒土的渗透及渗透变形试验测定粗颗粒土在渗流水通过时试样的渗透系数和细颗粒随渗流逐渐流失的临界坡降-管涌及土体整体浮动时的破坏坡降流土杠杆式固结仪扰动的粗颗粒土试样和原状粗颗粒土试样63 难溶盐碳酸钙试验土中难溶盐系指钙镁的碳酸盐类目的是测定难溶的碳酸盐类在土中的含量较准确时宜用简易碱吸收容量；而气量法适于大批试样的粗略测定64 有机质试验土的有机质系以碳氮氢氧为主体还有少量的硫磷以及金属元素组成的有机化合物的通称重铬酸钾容量法测定其中的有机碳有机含量不超过15%的土65 游离氧化铁试验用于测定土中游离氧化铁的总量和无定形游离氧化铁的含量/ 各种土类66 阳离子交换量试验指在一定条件下一定量的土中所能交换吸附的阳离子总数氯化钡缓冲液法测定土中阳离子交换总量非盐渍化的各种土类67 土的矿物组成试验土的矿物组成主要指土中的粘土矿物及伴存矿物的类型和数量X射线衍射分析各种土类。

第三章土的压缩性与地基沉降计算填空题：1、地下水位的升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力__________，地下水位下降引起土体中的有效自重应力__________。

2、计算自重应力时，地下水位以下的重度应取__________。

3、为了简化计算，基底压力常近似按__________分布考虑。

4、某均质地基，已知其重度γ＝17.6kN／m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖向自重应力为__________kPa。

5、均布矩形荷载作用于地表，矩形荷载中心和角点的附加应力分别为σ0和σ1，则σ0和σ1的关系是__________。

6、在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是__________。

7、若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPa-1，则土在该应力增量下的压缩模量等于__________。

8、按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系，可将土分为正常固结土、__________和__________三大类。

9、从应力转化的观点出发，可以认为饱和土的渗透固结无非是：在有效应力原理控制下，土中孔隙压力消散和__________相应增长的过程。

10、在其他条件相同的情况下，固结系数增大，则土体完成固结所需时间的变化是__________。

11、常见的地基最终沉降量的计算方法有__________、__________和弹性力学法。

12、建筑物地基变形的特征有__________、__________、__________和__________四种类型。

选择题：1、自重应力在均匀土层中呈（）分布。

（A）、折线（B）、曲线（C）、直线（D）、均匀2、地下水位升高会引起自重应力（）。

（A）、增大（B）、减小（C）、不变（D）、不能确定3、某场地自上而下的土层分布为：第一层粉土，厚3m，重度Y为18kN／m3；第二层粘土，厚5m，重度为18.4kN／m3，饱和重度γsat=19.0kN／m3，地下水位距地表5m，则地表下6m 处的竖向自重应力等于（）。

孔隙水压力消散分析1、天津中心渔港陆域三期地基处理工程（一期工程）东三区真空预压区简介东三区共3个小区，从西向东分别为QZ-1、QZ-2、QZ-3区，总面积38019.64m2。

设计真空恒载抽气时间为75天，设计恒载压力为60~70kpa。

预压稳定、卸荷标准⑴ 固结度》85%（按沉降量曲线计算）。

⑵ 连续5~ 10天的平均沉降量不大于2.0mm/d。

⑶ 有效满载预压时间不小于75天。

2、各种方式加固软土地基的基本原理排水预压加固法从荷载方式上来划分，主要有堆载、真空预压、真空联合堆载几种方式。

不同方式孔隙水压力的消散方式是不同的。

对于堆载和真空联合堆载的情况，它是通过加载后的总应力增加，由孔隙水压力的逐渐消散实现地基加固的，而孔隙水压力的增高过程同时伴随着孔隙水压力的消散，因而较难准确确定孔隙水压力增高值，也就给准确确定孔隙水压力的消散值带来困难；真空预压情况下，总应力保持不变，其通过孔隙水压力的降低，地基有效应力的增加实现地基的加固。

3、真空度、真空压力、孔隙水压力与超静孔隙水压力的概念孔隙水压力：土体中某点孔隙水承受的压力。

孔隙水压力是指地下饱和水在受到桩基施工等挤压时产生的水压力。

指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间。

例如，对于无水流条件下的高渗透性土，孔隙水压力约等于没有水流作用下的静水压力。

孔隙水压力是由水的自重形成的渗流场产生的，是由作用在土体单元上的总应力发生变化导致的，这一种情况易发生在压缩性较大、渗透系数较小的土体中。

超静孔隙水压力：是由土的变形趋势引起的孔隙水压力，也就是说，土体本应发生应变，但由于一时排水受阻，土中产生孔隙水压力，使作用于土骨架上的有效应力发生变化，从而限制其变形。

超静孔隙水压力往往伴随着渗流和固结。

真空度：表示真空状态下气体的稀薄程度，通常用压力值来表示。

所谓“真空“，是指在给定的空间内，压强低于101325帕斯卡（也即一个标准大气压强约101KPa）的气体状态。

应力作用下的孔隙水压力一、目的与意义根据太沙基有效应力原理，在应力的作用下，土体体积变形和抗剪强度的变化，唯一决定于作用在土骨架上的有效应力。

然而这一有效应力一般不能直接测定或直接计算，而是通过有效力原理，利用可以测定或可以计算的孔隙水压力来确定的(即σˊ=σ-μ)。

因此，研究应力作用下的孔隙水压力的目的主要是进一步确定土中有效应力，以便进一步研究土的压缩变形和抗剪强度性状。

例如下面将讨论的有效应力对抗剪强度的影响，以及有效压力对地基固结和地基稳定性的影响等。

这是研究土的应力应变与强度关系中的一个有意义的问题。

为此，A．W．斯肯普顿(A．W．Skempton 1954)根据三轴试验的结果，引入了与土的性质有关的孔隙水压力系数A、B，建立了轴对称条件的孔隙水压力方程，并应用于研究土的强度和变形性质。

二、轴对称应力条件下的孔隙水压力方程轴对称应力条件下荷载应力增量引起的孔隙水压力可通过三轴剪切试验来研究。

图34-1所示为三轴剪切试验试样土单元体受到轴对称应力作用时，孔隙水压力和有效应力的变化过程。

图34-1(a)、(b)、(c)和(d)中的三个方块，按顺序分别表示土试样受到的轴对应力增量的作用力Δσ、在试样中产生的孔隙水压力增量Δu和作用于土骨架的有效应力Δσˊ。

按试验的步骤，首先对试样施加等向围压力σc，待完全固结，使试样中的孔隙水压力完全消散至Δu=0，围压力σc全部作用于土骨架成为有效应力σˊc，见图34-1(a)，其意图是使试样恢复至原位应力状态，然后，在不排水条件下，施加荷载应力增量，围压力为Δσ3，轴向应力为Δσ1，进行试验。

按弹性理论应力叠加原理，把荷载应力增量分解为围压增量Δσ3和轴压增量(Δσ1-Δσ两部分，分别见图34-1中(b)、(c)两种情况。

在试验时应分别施3)加，先施加正应力部分，即施加等向围压力Δσ3，见图34-1(b)。

此时，由正应力引起的孔隙水压力为Δu3。

相应地，由有效应力原理得到作用于试样土骨架的有效应力为Δσˊ3，即Δσˊ3=Δσ3-Δu3（34-1）然后，继续施加轴向压力增量(Δσ1-Δσ3)，即施加剪应力进行剪切，见图34-1(c)。

全自动三轴试验系统操作手册（DS08、ZS08型）北京华勘科技有限责任公司2013年05月目录第1章安装调试1.1采集器、控制器前后面板说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11.2气、水管路连接‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21.3试验软件安装‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 第2章试验参数2.1传感器参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32.2通用参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42.3剪切通用参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥52.4等向固结参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥52.5 K0固结参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.6一个试样多级加荷剪切参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.7反压饱和试验参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.8基床系数试验参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.9弹性模量试验参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥82.10体积变形模量试验参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥82.11剪切模量试验参数‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8 第3章操作命令3.1 常用操作命令‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥93.2其它操作命令‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10 第4章试验准备与实施4.1 试验准备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114.2 开始试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥124.3 试验结束‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥124.4中压三轴阀门操作说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 第5章设备维护及注意事项5.1体变传感器调试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥135.2增压装置调试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥135.3传感器零点校正‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥135.4围压、主应力差传感器示值检查‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥145.5孔压传感器及孔压管路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥155.6排水传感器及排水管路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥155.7排水传感器标定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥155.8注意事项‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 第 6 章常见故障处理6.1不联机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥166.2传感器示值异常‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥166.3孔压管路堵塞‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥176.4排水管路堵塞‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥176.5不能加围压‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥176.6试验过程中异常情况及原因‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18第一章安装调试1.1采集器、控制器前后面板说明1．采集器前面板（1）“复位”按钮，用于仪器运行出现异常时强行退出试验程序。